Сварные соединения, не подвергающиеся термообработке после сварки.
Большие скорости кристаллизации и остывания металла шва позволяют при соответствующем легировании и подборе режима сварки обеспечить его равнопрочность с основным металлом для среднелегированных сталей с времен-ным сопротивлением до 100 кгс/мм2. При этом пластичность и вязкость металла шва остаются достаточно высокими. Столь высокие свойства достигаются при условии улучшения не только первичной, но и вторичной структуры металла шва и предупреждения перегрева иразупрочнения в процессе сварки металла околошовной зоны.
Вторичную структуру металла шва можно измельчить в процессе сварки и получить при этом оптимальные механические свойства при условии применения таких термических циклов сварки, при которых распад переохлажденного аустенита произойдет преимущественно в нижней части температурного интервала ферритно-перлитного превращения. В этой области образуется мелкозернистая ферритная матрица, в которую вкраплены весьма мелкодисперсные продукты перлитно-бейнитного превращения (рис. 10-17, а).
Рис. 10-17. Микроструктура металла шва при сварке среднелегированных сталей (без термообработки) при недостаточных (а), оптимальных (б) и чрезмерных (в) содержаниях углерода и легирующих элементов, и оптимальных скоростях охлаждения соединений; X 110
При этом важно предупредить образование крупных участков избыточ-ного феррита (рис. 10-17, б), снижающих прочность и особенно ударную вяз-кость металла шва при низких температурах.
Для достижения этого необходимо увеличить в определенных пределах скорость охлаждения шва и повысить содержание в нем углерода истабили-зирующих аустенит легирующих элементов. Эти пределы определяются тем, чтобы не допустить смещения превращения аустенита в шве в мартенситную область. Швы с большим количеством мартенсита (рис. 10-17, в) в сварных конструкциях недопустимы из-за низких пластичности и вязкости. Кроме того, весьма трудно предупредить образование холодных трещин в таких швах.
Примером термически необработанных швов на среднелегированных ста-лях типа 30ХГСА с оптимальной вторичной структурой (рис. 10-17, б) и дос-таточно высокими показателями прочности, пластичности и вязкости могут быть швы, полученные при дуговой сварке под флюсом и в среде защитных газов на умеренных режимах с применением сварочных проволок Св-10ГСМТ,
Св-08ХЗГ2СМ, Св-10ХГСН2МТ. При многослойной сварке таких сталей с использованием проволоки Св-10ХГСН2МТ и флюса АН-15 на режиме Iсв = 500 A, Uд = 32 В, Vcв = 40 м/ч обеспечивается получение металла шва с высо-кими механическими свойствами: σв > 80 кгс/мм2; δ5 > 20%; ан > 12 кгс-м/см2 при +20° С и 8 кгс-м/см2 при —40° С.
Для повышения производительности при многослойной сварке соедине-ний, не подвергающихся последующей термообработке, следует рекомендовать многодуговую сварку раздвинутыми дугами. При этом наряду с повышением производительности и сохранением всех преимуществ многослойной сварки в отношении качества металла шва достигается высокая стойкость сварных сое-динений против отколов.
При сварке особо ответственных конструкций, не подвергающихся после-дующей термообработке, в тех случаях, когда равно-рочность не является обя-зательным условием, используют сварочную проволоку с высоким содержани-ем легирующих элементов, обеспечивающих получение металла шва с аусте-нитной структурой и с временным сопротивлением до 55 кгс/мм2. Обладая гра-нецентрированной решеткой, металл шва с аустенитной структурой отличается высокой пластичностью и вязкостью даже при грубой литой структуре. Он не теряет этих свойств ни при низких температурах, ни при ударном приложении нагрузки. Сварные соединения с аустенитными швами применяют в самых от-ветственных и тяжелонагруженных конструкциях. Весьма ценным их свойст-вом является высокая стойкость против образования трещин в околошовной зоне.
Для сварки среднелегированных сталей используют сварочную проволоку аустенитного класса Св-07Х25Н13 или Св-08Х20Н9Г7Т. Повышают долю электродного металла в металле шва путем применения постоянного тока прямой полярности, трехфазной сварки и других приемов. При этих условиях можно со сравнительно высокой производительностью сваривать соединения аустенитным швом, не опасаясь разбавления аустенитного металла шва основным металлом и снижения его стойкости против образования кристаллизационных трещин, что имеет место при применении проволоки с более высоким содержанием легирующих элементов.
К недостаткам сварки среднелегированных сталей аустенитной сварочной проволокой кроме пониженной прочности металла шва следует отнести высо-кую стоимость проволоки и возможность возникновения отрывов по зоне сплавления.